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root/radiance/ray/src/hd/rhdisp2.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/hd/rhdisp2.c (file contents):
Revision 3.21 by gwlarson, Thu May 14 13:23:00 1998 UTC vs.
Revision 3.25 by gwlarson, Tue Nov 24 12:01:17 1998 UTC

# Line 11 | Line 11 | static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
11   #include "rholo.h"
12   #include "rhdisp.h"
13   #include "rhdriver.h"
14 + #include "random.h"
15  
16   #ifndef MAXDIST
17   #define MAXDIST         42      /* maximum distance outside section */
18   #endif
19 + #ifndef NVSAMPS
20 + #define NVSAMPS         4096    /* number of ray samples per view */
21 + #endif
22  
23 < #define MAXVOXEL        16      /* maximum number of active voxels */
23 > #define MAXTODO         3       /* maximum sections to look at */
24 > #define MAXDRAT         3.0     /* maximum distance ratio */
25  
21 typedef struct {
22        int     hd;             /* holodeck section number (-1 if inactive) */
23        int     i[3];           /* voxel index (may be outside section) */
24 } VOXL;                 /* a voxel */
25
26 static VOXL voxel[MAXVOXEL] = {{-1}};   /* current voxel list */
27
26   #define CBEAMBLK        1024    /* cbeam allocation block size */
27  
28   static struct beamcomp {
29 <        unsigned int2   wants;  /* flags telling which voxels want us */
30 <        unsigned int2   hd;     /* holodeck section number */
33 <        int4    bi;             /* beam index */
29 >        int     hd;             /* holodeck section number */
30 >        int     bi;             /* beam index */
31          int4    nr;             /* number of samples desired */
32   } *cbeam = NULL;        /* current beam list */
33  
# Line 38 | Line 35 | static int     ncbeams = 0;    /* number of sorted beams in c
35   static int      xcbeams = 0;    /* extra (unregistered) beams past ncbeams */
36   static int      maxcbeam = 0;   /* size of cbeam array */
37  
41 struct cellact {
42        short   vi;             /* voxel index */
43        short   add;            /* zero means delete */
44        short   rev;            /* reverse ray direction? */
45        VIEW    *vp;            /* view for image */
46        short   hr, vr;         /* image resolution */
47 };              /* action for cell */
38  
49 struct beamact {
50        struct cellact  ca;     /* cell action */
51        GCOORD  gc;             /* grid coordinate */
52 };              /* beam origin and action */
53
54
39   int
40   newcbeam()              /* allocate new entry at end of cbeam array */
41   {
# Line 90 | Line 74 | register struct beamcomp       *cb1, *cb2;
74   {
75          register int    c;
76  
77 <        if (!cb1->wants)                /* put orphans at the end, unsorted */
78 <                return(cb2->wants);
79 <        if (!cb2->wants)
77 >        if (!cb1->nr)                   /* put orphans at the end, unsorted */
78 >                return(cb2->nr);
79 >        if (!cb2->nr)
80                  return(-1);
81          if ((c = cb1->bi - cb2->bi))    /* sort on beam index first */
82                  return(c);
# Line 109 | Line 93 | int    hd, bi;
93  
94          if (ncbeams <= 0)
95                  return(-1);
96 <        cb.wants = 0; cb.hd = hd; cb.bi = bi; cb.nr = 0;
96 >        cb.hd = hd; cb.bi = bi; cb.nr = 0;
97          p = (struct beamcomp *)bsearch((char *)&cb, (char *)cbeam, ncbeams,
98                          sizeof(struct beamcomp), cbeamcmp);
99          if (p == NULL)
# Line 137 | Line 121 | int    bi;
121          if (bi < 1 | bi > nbeams(hdlist[hd]))
122                  error(INTERNAL, "illegal beam index in getcbeam");
123          n = newcbeam();         /* allocate and assign */
124 <        cbeam[n].wants = cbeam[n].nr = 0; cbeam[n].hd = hd; cbeam[n].bi = bi;
124 >        cbeam[n].nr = 0; cbeam[n].hd = hd; cbeam[n].bi = bi;
125          return(n);
126   }
127  
# Line 155 | Line 139 | int    adopt;
139          if (adopt)
140                  return;
141          for (i = ncbeams; i--; )        /* identify orphans */
142 <                if (cbeam[i].wants)
142 >                if (cbeam[i].nr)
143                          break;
144          xcbeams = ncbeams - ++i;        /* put orphans after ncbeams */
145          ncbeams = i;
# Line 186 | Line 170 | int    n;
170   }
171  
172  
173 < add_voxels(vp)          /* add voxels corresponding to view point */
174 < FVECT   vp;
173 > int
174 > comptodo(tdl, vw)               /* compute holodeck sections in view */
175 > int     tdl[MAXTODO+1];
176 > VIEW    *vw;
177   {
178 <        int     first, n, rfl = 0;
179 <        FVECT   gp;
180 <        double  d;
181 <        int     dist, bestd = 0x7fff;
182 <        VOXL    vox;
183 <        register int    i, j, k;
184 <                                        /* count voxels in list already */
185 <        for (first = 0; first < MAXVOXEL && voxel[first].hd >= 0; first++)
186 <                ;
187 <                                        /* find closest voxels */
188 <        for (n = first, i = 0; n < MAXVOXEL && hdlist[i]; i++) {
189 <                hdgrid(gp, hdlist[i], vp);
190 <                for (j = 0; n < MAXVOXEL && j < 8; j++) {
191 <                        dist = 0;
192 <                        for (k = 0; k < 3; k++) {
193 <                                d = gp[k] - .5 + (j>>k & 1);
194 <                                if (d < 0.)
195 <                                        dist += -(vox.i[k] = (int)d - 1);
210 <                                else if ((vox.i[k] = d) >= hdlist[i]->grid[k])
211 <                                        dist += vox.i[k] -
212 <                                                        hdlist[i]->grid[k] + 1;
213 <                        }
214 <                        if (dist > bestd)       /* others were closer */
215 <                                continue;
216 <                        if (dist < bestd) {     /* start closer list */
217 <                                n = first;
218 <                                bestd = dist;
219 <                                rfl = 0;
220 <                        }
221 <                                                /* check if already in list */
222 <                        for (k = first; k--; )
223 <                                if (voxel[k].hd == i &&
224 <                                                voxel[k].i[0] == vox.i[0] &&
225 <                                                voxel[k].i[1] == vox.i[1] &&
226 <                                                voxel[k].i[2] == vox.i[2])
227 <                                        break;
228 <                        if (k >= 0) {
229 <                                rfl |= 1<<k;
230 <                                continue;
231 <                        }
232 <                        vox.hd = i;             /* add this voxel */
233 <                        copystruct(&voxel[n], &vox);
234 <                        rfl |= 1<<n++;
178 >        int     n = 0;
179 >        FVECT   gp, dv;
180 >        double  dist2[MAXTODO+1], thisdist2;
181 >        register int    i, j;
182 >                                        /* find closest MAXTODO sections */
183 >        for (i = 0; hdlist[i]; i++) {
184 >                hdgrid(gp, hdlist[i], vw->vp);
185 >                for (j = 0; j < 3; j++)
186 >                        if (gp[j] < 0.)
187 >                                dv[j] = -gp[j];
188 >                        else if (gp[j] > hdlist[i]->grid[j])
189 >                                dv[j] = gp[j] - hdlist[i]->grid[j];
190 >                        else
191 >                                dv[j] = 0.;
192 >                thisdist2 = DOT(dv,dv);
193 >                for (j = n; j > 0 && thisdist2 < dist2[j-1]; j--) {
194 >                        tdl[j] = tdl[j-1];
195 >                        dist2[j] = dist2[j-1];
196                  }
197 +                tdl[j] = i;
198 +                dist2[j] = thisdist2;
199 +                if (n < MAXTODO)
200 +                        n++;
201          }
202 <                                        /* check for really stupid move */
203 <        if (bestd > MAXDIST) {
202 >                                        /* watch for bad move */
203 >        if (n && dist2[0] > MAXDIST*MAXDIST) {
204                  error(COMMAND, "move past outer limits");
205                  return(0);
206          }
207 <        if (n < MAXVOXEL)
208 <                voxel[n].hd = -1;
209 <        return(rfl);
207 >                                        /* avoid big differences */
208 >        for (j = 1; j < n; j++)
209 >                if (dist2[j] > MAXDRAT*MAXDRAT*dist2[j-1])
210 >                        n = j;
211 >        tdl[n] = -1;
212 >        return(n);
213   }
214  
215  
216 < int
217 < dobeam(gcp, bp)         /* express interest or disintrest in a beam */
218 < GCOORD  *gcp;
219 < register struct beamact *bp;
216 > addview(hd, vw, hres, vres)     /* add view for section */
217 > int     hd;
218 > VIEW    *vw;
219 > int     hres, vres;
220   {
221 +        int     sampquant;
222 +        int     h, v, shr, svr;
223          GCOORD  gc[2];
224 <        int     bi, i, n;
225 <                                        /* compute beam index */
226 <        if (bp->ca.rev) {
227 <                copystruct(gc, &bp->gc);
228 <                copystruct(gc+1, gcp);
224 >        FVECT   rorg, rdir;
225 >                                /* compute sampling grid */
226 >        if (hres|vres && hres*vres <= NVSAMPS) {
227 >                shr = hres; svr = vres;
228 >                sampquant = 1;
229          } else {
230 <                copystruct(gc, gcp);
231 <                copystruct(gc+1, &bp->gc);
230 >                shr = sqrt(NVSAMPS/viewaspect(vw)) + .5;
231 >                svr = (NVSAMPS + shr/2)/shr;
232 >                sampquant = (hres*vres + shr*svr/2)/(shr*svr);
233          }
234 <        if ((bi = hdbindex(hdlist[voxel[bp->ca.vi].hd], gc)) <= 0)
235 <                error(CONSISTENCY, "bad grid coordinate in dobeam");
236 <        if (bp->ca.add) {               /* add it in */
237 <                i = getcbeam(voxel[bp->ca.vi].hd, bi);
238 <                cbeam[i].wants |= 1<<bp->ca.vi; /* say we want it */
239 <                n = npixels(bp->ca.vp, bp->ca.hr, bp->ca.vr,
240 <                                hdlist[cbeam[i].hd], cbeam[i].bi);
241 <                if (n > cbeam[i].nr)
242 <                        cbeam[i].nr = n;
243 <                return(i == ncbeams+xcbeams-1); /* return 1 if totally new */
244 <        }
245 <                                        /* else delete it */
275 <        i = findcbeam(voxel[bp->ca.vi].hd, bi);
276 <        if (i >= 0 && cbeam[i].wants & 1<<bp->ca.vi) {
277 <                cbeam[i].wants &= ~(1<<bp->ca.vi);      /* we don't want it */
278 <                if (!cbeam[i].wants)
279 <                        cbeam[i].nr = 0;
280 <                return(1);                      /* indicate change */
281 <        }
282 <        return(0);
234 >                                /* intersect sample rays with section */
235 >        for (v = svr; v--; )
236 >                for (h = shr; h--; ) {
237 >                        if (viewray(rorg, rdir, vw, (v+frandom())/svr,
238 >                                                (h+frandom())/shr) < -FTINY)
239 >                                continue;
240 >                        if (hdinter(gc, NULL, NULL, hdlist[hd], rorg, rdir)
241 >                                                >= FHUGE)
242 >                                continue;
243 >                        cbeam[getcbeam(hd,hdbindex(hdlist[hd],gc))].nr +=
244 >                                        sampquant;
245 >                }
246   }
247  
248  
249 <
250 < int
288 < docell(gcp, cap)        /* find beams corresponding to cell and voxel */
289 < GCOORD  *gcp;
290 < register struct cellact *cap;
249 > beam_init(fresh)                /* clear beam list for new view(s) */
250 > int     fresh;
251   {
292        register HOLO   *hp = hdlist[voxel[cap->vi].hd];
293        FVECT   org, dir[4];
294        FVECT   vgp, cgp, vc;
295        FVECT   v1, v2;
296        struct beamact  bo;
297        int     axmax, j;
298        double  d, avmax;
252          register int    i;
300                                /* compute cell center */
301        cgp[gcp->w>>1] = gcp->w&1 ? hp->grid[gcp->w>>1] : 0 ;
302        cgp[hdwg0[gcp->w]] = gcp->i[0] + .5;
303        cgp[hdwg1[gcp->w]] = gcp->i[1] + .5;
304        hdworld(org, hp, cgp);
305                                /* compute direction to voxel center */
306        for (i = 3; i--; )
307                vgp[i] = voxel[cap->vi].i[i] + .5;
308        hdworld(vc, hp, vgp);
309        for (i = 3; i--; )
310                vc[i] -= org[i];
311                                /* compute maximum area axis */
312        axmax = -1; avmax = 0;
313        for (i = 3; i--; ) {
314                d = vgp[i] - cgp[i];
315                if (d < 0.) d = -d;
316                if (d > avmax) {
317                        avmax = d;
318                        axmax = i;
319                }
320        }
321 #ifdef DEBUG
322        if (axmax < 0.)
323                error(CONSISTENCY, "botched axis computation in docell");
324 #endif
325                                /* compute offset vectors */
326        d = 0.5/hp->grid[j=(axmax+1)%3];
327        for (i = 3; i--; )
328                v1[i] = hp->xv[j][i] * d;
329        d = 0.5/hp->grid[j=(axmax+2)%3];
330        if (DOT(hp->wg[axmax], vc) < 0.)
331                d = -d; /* reverse vertex order */
332        for (i = 3; i--; )
333                v2[i] = hp->xv[j][i] * d;
334                                /* compute voxel pyramid */
335        for (i = 3; i--; ) {
336                dir[0][i] = vc[i] - v1[i] - v2[i];
337                dir[1][i] = vc[i] + v1[i] - v2[i];
338                dir[2][i] = vc[i] + v1[i] + v2[i];
339                dir[3][i] = vc[i] - v1[i] + v2[i];
340        }
341                                /* visit beams for opposite cells */
342        copystruct(&bo.ca, cap);
343        copystruct(&bo.gc, gcp);
344        return(visit_cells(org, dir, hp, dobeam, &bo));
345 }
253  
254 <
255 < int
256 < doview(cap)                     /* visit cells for a given view */
257 < struct cellact  *cap;
258 < {
352 <        int     orient;
353 <        FVECT   org, dir[4];
354 <                                        /* compute view pyramid */
355 <        orient = viewpyramid(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], cap->vp);
356 <        if (!orient)
357 <                error(INTERNAL, "unusable view in doview");
358 <        cap->rev = orient < 0;
359 <                                        /* visit cells within pyramid */
360 <        return(visit_cells(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], docell, cap));
254 >        if (fresh)                      /* discard old beams? */
255 >                ncbeams = xcbeams = 0;
256 >        else                            /* else clear sample requests */
257 >                for (i = ncbeams+xcbeams; i--; )
258 >                        cbeam[i].nr = 0;
259   }
260  
261  
364 beam_init()                     /* clear beam list for new view(s) */
365 {
366        register int    i;
367                                        /* clear desire flags */
368        for (i = ncbeams+xcbeams; i--; )
369                cbeam[i].wants = cbeam[i].nr = 0;
370        voxel[0].hd = -1;               /* clear voxel list */
371 }
372
373
262   beam_view(vn, hr, vr)           /* add beam view (if advisable) */
263   VIEW    *vn;
264   int     hr, vr;
265   {
266 <        struct cellact  ca;
267 <        int     vfl;
266 >        int     todo[MAXTODO+1];
267 >        int     n;
268                                          /* sort our list */
269          cbeamsort(1);
270 <                                        /* add new voxels */
271 <        vfl = add_voxels(vn->vp);
384 <        if (!vfl)
270 >                                        /* add view to nearby sections */
271 >        if (!(n = comptodo(todo, vn)))
272                  return(0);
273 <        ca.vp = vn; ca.hr = hr; ca.vr = vr;
274 <        ca.add = 1;                     /* update our beam list */
388 <        for (ca.vi = 0; vfl; vfl >>= 1, ca.vi++)
389 <                if (vfl & 1)
390 <                        doview(&ca);
273 >        while (n--)
274 >                addview(todo[n], vn, hr, vr);
275          return(1);
276   }
277  
# Line 396 | Line 280 | int
280   beam_sync(all)                  /* update beam list on server */
281   int     all;
282   {
283 <                                        /* sort list to put orphans at end */
284 <        cbeamsort(0);
283 >                                        /* sort list (put orphans at end) */
284 >        cbeamsort(all < 0);
285          if (all)
286                  cbeamop(DR_NEWSET, cbeam, ncbeams);
287          else

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